出典：ラドバウド大学
研究者らは、脳の成長曲線を開発しました。これにより、生涯を通じた脳の発達と加齢の過程を把握できます。
こうした曲線とモデリングソフトウェアは臨床応用の可能性が高く、一人ひとりに合わせた予測を行えます。
脳の成長曲線は、ADHD、統合失調症、認知症、アルツハイマー病など、脳に関わる疾患への理解を深めるために活用できます。
ラドバウド大学医療センター（Radboudumc）の研究者らは、脳の成長曲線を開発しました。この「脳の成長曲線」は、大規模なデータセットに基づき、人の生涯全体にわたる脳の発達と加齢を示す参照モデルです。
これらのモデルは、多くの脳疾患に関連して一人ひとりに合わせた予測を行うために利用できるため、臨床応用の可能性が高いといえます。ソフトウェアツールとモデルはオンラインで公開されています。
この研究は、学術誌Lifeに掲載されました。
「子どもの発達を測る成長曲線、たとえば世界保健機関（WHO）が開発した成長曲線は、ほぼ誰もが知っています」と、ラドバウド大学医療センター認知神経科学部門の研究者、アンドレ・マルクアンド氏は述べています。
「こうしたモデルは、たとえば年齢に応じた体重や身長をグラフに示すことで、世界各地で子どもの発達評価に使われています。小児科医は、成長曲線が示す集団内のばらつきと個々の子どもの発達を照らし合わせ、発達の遅れなどを検出します。」
研究者らは今回、脳についても同様の成長曲線を提供します。対象は子どもだけでなく、2歳から100歳までの生涯にわたり、脳の発達と加齢を評価するものです。
「世界各地にある約80台のMRIスキャナーで撮影された、約6万人分の高解像度MRI画像を分析しました」と、博士課程候補者で筆頭著者のセイジ・ラザフォード氏は説明します。
「さまざまな年齢における脳構造の体積や大脳皮質の厚さを測定し、脳の各領域について成長曲線を作成しました。こうして、生涯にわたる人間の脳を詳細に示すアトラスを作成しました。」
脳構造の変化
これらのモデルは、集団の標準値と照らし合わせ、個人レベルで脳の成長と加齢を予測できます。マルクアンド氏は、「個人間のばらつきを把握するための参照基準となり、ADHD、統合失調症、認知症、アルツハイマー病など、さまざまな脳に関わる疾患の理解に役立ちます」と述べています。
これらのモデルには多くの用途があります。ごく早期に精神疾患が現れる兆候となり得る脳構造の変化の検出に役立ちます。個人の脳領域が、そのライフステージの平均と比べて、想定される厚さより厚いか薄いかを評価できます。また、精神疾患を層別化するうえでも有用です。
たとえば、疾患の異なるサブタイプを示す可能性のある個人間の共通点を見つけたり、将来的には特定の治療に反応する可能性のある人を特定したりできます。さらに、このモデルを使えば、時間の経過に伴う病気の進行を追跡し、治療の効果をモニタリングすることもできます。
脳の指紋
このような脳の参照モデルは、これまで存在しませんでした。モデルと利用ソフトウェアは、研究コミュニティにオンラインで無償公開されています。
「脳構造の体積と厚さの測定には、『Freesurfer』という確立されたソフトウェアの処理工程を使っています」と、マルクアンド氏は説明します。
「この処理工程は世界中の数千の病院で使われているため、必要な測定値を簡単に取得し、私たちのソフトウェアを使って、自院の患者や研究参加者の集団が全人口の中でどの位置に当たるかを判断できます。」
マルクアンド氏は、近い将来、このソフトウェアが臨床研究で大いに役立つ可能性があると考えています。「たとえば、アルツハイマー病など特定の脳疾患に対する新薬を調べる場合、病気の初期段階にある人など、特定の特徴を持つ被験者をこのソフトウェアで特定できます。
これは「脳に基づく指紋」のように機能し、人々の集団間の違いを見つけやすくすることで、研究の効率を高める可能性があります。
将来的には、このようなツールが臨床現場でも役立ち、必要とする人に薬や介入を的確に届けられるようになるかもしれません。」
